Примеры расчета уровня тепловой защиты
И.1 РАСЧЕТ УРОВНЯ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ПО НОРМИРУЕМОМУ УДЕЛЬНОМУ РАСХОДУ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ НА ОТОПЛЕНИЕ ЗДАНИЯ
Требуется определить уровень теплозащиты 12-этажного жилого двухсекционного здания, намеченного к строительству в Санкт-Петербурге. Уровень теплозащиты определяется по комплексному показателю нормируемого удельного расхода тепловой энергии на отопление здания.
Исходные данные
Двенадцатиэтажное двухсекционное жилое здание состоит из одной торцевой секции и одной угловой торцевой секции. Общее количество квартир — 77 (2-й — 12-й этажи), 1-й этаж — офисные помещения. Каркас, включая перекрытия, — из монолитного железобетона. Стены — самонесущие с эффективным утеплителем, окна с трехслойным остеклением в деревянных раздельно-спаренных переплетах. Покрытие — совмещенное железобетонное с эффективным утеплителем. Цокольный этаж — отапливаемый с размещением офисных и административных помещений, полы по грунту. Здание подключено к централизованной системе теплоснабжения.
Согласно СНиП 23-01 климатические параметры Санкт-Петербурга следующие:
- расчетная температура наружного воздуха text, определяемая по температуре наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92, равна минус 26 °С;
- продолжительность отопительного периода со средней суточной температурой наружного воздуха £ 8 °С равна zht = 220 сут;
- средняя температура наружного воздуха за отопительный период tht = минус 1,8 °С.
Согласно ГОСТ 30494 и СанПиН 2.1.2.1002 оптимальная расчетная температура внутреннего воздуха жилого здания tint = 20 °С. Согласно СНиП 23-02 расчетная относительная влажность внутреннего воздуха из условия невыпадения конденсата на внутренних поверхностях наружных ограждений равна jint = 55 %.
Вычисляем градусо-сутки отопительного периода согласно формуле (1)
Dd = (tint - tht) zht = (20 + 1,8) · 220 = 4796 °С·сут.
Порядок расчета
Расчет площадей и объемов объемно-планировочного решения здания выполняют в соответствии с 5.4 по рабочим чертежам архитектурно-строительной части проекта. В результате получены следующие основные объемы и площади:
- отапливаемый объем Vh = 22956 м3;
- отапливаемая площадь (для жилых зданий — общая площадь квартир) Ah = 7557 м2;
- площадь жилых помещений А l = 4258 м2;
- общая площадь наружных ограждающих конструкций здания = 6472 м2, в том числе:
стен Aw = 4508 м2;
окон и балконных дверей AF = 119 м2;
совмещенного покрытия Ас = 592,5 м2;
перекрытий под эркерами А f1 = 13 м2;
полов по грунту Af = 579,5 м2.
Рассчитывают отношение площади окон и балконных дверей к площади стен, включая окна и балконные двери f = AF / (AW + AF) = 779 / (4508 + 779) = 0,15, что ниже требуемого отношения, которое согласно СНиП 23-02 должно быть не более 0,18.
Рассчитывают показатель компактности здания , что ниже нормируемого значения, которое согласно СНиП 23-02 для 12-этажных зданий составляет 0,29, и, следовательно, удовлетворяет требованиям норм.
Нормируемые теплозащитные характеристики наружных ограждений предварительно определяются согласно разделу 5 СНиП 23-02 в зависимости от градусо-суток района строительства. Для Санкт-Петербурга (Dd = 4796 °С·сут) нормируемое сопротивление теплопередаче наружных стен = 3,08; окон и балконных дверей
= 0,51; совмещенного покрытия
= 4,6; перекрытий под эркерами
= 4,6; полов по грунту (в отапливаемом подвале)
= 4,06 м2·°С/Вт.
Требуемый воздухообмен определяется для жилых зданий исходя из нормы, установленной согласно СНиП 23-02, 3 м3/ч удаляемого воздуха на 1 м2 жилых помещений.
Нормируемое значение удельного расхода тепловой энергии на отопление здания определяют по таблице 9 СНиП 23-02. Для 12-этажных жилых зданий эта величина равна =70 кДж/(м2·°С·сут).
Выполняют расчет удельной потребности в тепловой энергии на отопление здания , кДж/(м2·°С·сут), согласно приложению Г СНиП 23-02 и методике приложения И.2. Поскольку в здании применены окна с трехслойным остеклением в деревянных раздельно-спаренных переплетах, то в расчет введено
= 0,55 м2·°С/Вт. В результате расчета
= 67,45 кДж/(м2·°С·сут) при норме
= 70 кДж/(м2·°C·сут).
И.2 МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЗДАНИЯ И ЗАПОЛНЕНИЕ ФОРМЫ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ПАСПОРТА
И.2.1 Перед заполнением формы энергетического паспорта следует привести краткое описание проекта здания. При этом указываются этажность здания, количество и типы секций, количество квартир и место строительства. Приводится характеристика наружных ограждающих конструкций: стен, окон, покрытия или чердака, подвала, подполья, а при отсутствии пространства под первым этажом — полов по грунту. Указывается источник теплоснабжения здания и характер разводки трубопроводов отопления и горячего водоснабжения.
Методика расчета параметров приведена на примере жилого здания, описанного в разделе 18.
И.2.2 В разделе «Общая информация о проекте» приводится следующая информация:
адрес здания — регион РФ, город или населенный пункт, название улицы и номер здания;
тип здания — в соответствии с разделом 17;
разработчик проекта — название головной проектной организации;
адрес и телефон разработчика — почтовый адрес, номер телефона и факса дирекции;
шифр проекта — номер проекта повторного применения или индивидуального проекта, присвоенный проектной организацией.
И.2.3 В разделе «Расчетные условия» приводятся климатические данные для города или пункта строительства здания и принятые температуры помещений (здесь и далее нумерация приведена согласно разделу 18):
1. Расчетная температура внутреннего воздуха tint принимается по таблице 1. Для жилого здания в г. Твери tint = 20 °С.
2. Расчетная температура наружного воздуха text. Принимается значение температуры наружного воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 согласно СНиП 23-01. Для г. Твери text = -29 °С.
3. Расчетная температура теплого чердака . Принимается равной 14 °С, исходя из расчета теплового баланса системы, включающей теплый чердак и ниже расположенные жилые помещения. В данном проекте теплый чердак отсутствует.
4. Расчетная температура техподполъя (технического подвала) . При наличии в подвале труб систем отопления и горячего водоснабжения эта температура принимается равной не менее плюс 2 °С, исходя из расчета теплопоступлений от инженерных систем и вышерасположенных жилых помещений. В данном проекте подвал неотапливаемый.
5. Продолжительность отопительного периода zht. Принимается согласно СНиП 23-01. Для г. Твери zht = 218 сут.
6. Средняя температура наружного воздуха за отопительный период tht. Принимается согласно СНиП 23-01. Для г. Твери tht = -3,0 °С.
7. Градусо-сутки отопительного периода Dd вычисляются по формуле (1).
Для г. Твери Dd = 5014 °С·сут.
И.2.4 В разделе «Функциональное назначение, тип и конструктивное решение здания» приводятся данные, характеризующие здание.
8—11. Все характеристики по этим пунктам принимаются по проекту здания.
И.2.5 В разделе «Объемно-планировочные параметры здания» вычисляют в соответствии с требованиями подраздела 5.4 площадные и объемные характеристики и объемно-планировочные показатели:
12. Общая площадь наружных ограждающих конструкций здания . Устанавливается по внутренним размерам «в свету» (расстояния между внутренними поверхностями наружных ограждающих конструкций, противостоящих друг другу).
Площадь стен, включающих окна, балконные и входные двери в здание, витражи, А w+ F+ ed, м2, определяется по формуле
А w+F+ed = pst Hh + As, (И.1)
где pst — длина периметра внутренней поверхности наружных стен этажа, м;
Hh — высота отапливаемого объема здания, м;
As — дополнительная площадь наружных стен (лестничных клеток, лифтовых шахт), выходящих за пределы основного фасада (выше уровня потолка последнего этажа и ниже уровня пола первого этажа), м2. В данном примере As = 0.
А w+F+ed = 160,6 · 24 = 3855 м2.
Площадь наружных стен Aw, м2, определяется по формуле
Aw = А w+F+ed - AF, (И.2)
где AF — площадь окон, определяется как сумма площадей всех оконных проемов.
Для рассматриваемого здания AF = 694 м2. Из них площадь оконных проемов в лестнично-лифтовом узле AFA = 70 м2.
Тогда Aw = 3855 - 694 = 3161 м2 (в том числе продольных стен — 2581 м2, торцевых стен - 580 м2).